1、海口市第四中学 2019 届高三年级第四次月考 -（理科）(物理)副标题题号 一 二 三 四 总分得分一、单选题（本大题共 6 小题，共 24.0 分）1. 牛顿在发现万有引力定律的过程中将行星的椭圆轨道假想成圆轨道，另外还应用到了其它的规律和成果以下的规律和成果没有被用到的是（ ）A. 牛顿第二定律 B. 牛顿第三定律C. 开普勒的研究成果 D. 卡文迪许测出的引力常数2. 土星与太阳的距离是火星与太阳距离的 66 倍多。由此信息可知( )A. 土星的质量比火星的小B. 土星运行的速率比火星的小C. 土星运行的周期比火星的小D. 土星运行的角速度大小比火星的大3. 如图所示，A、B 两物体质
2、量之比为 3：2，原来静止在平板小车 C 上，A、B 间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，则下列说法中错误的是（ ）A. 若 A、B 所受的摩擦力大小相等，A、B 组成的系统动量守恒B. 若 A、B 所受的摩擦力大小相等，A、B、C 组成的系统动量守恒C. 若 A、B 与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C 组成的系统动量守恒D. 若 A、B 与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B 组成的系统动量守恒4. 如图所示,质量相同的物体分别自斜面 AC 和 BC 的顶端由静止开始下滑 ,物体与斜面间的动摩擦因数都相同,物体滑到斜面底部 C 点时的动能分别为 和 ,下滑过程中克服
3、摩擦力所做的功分别为 和 ,则( ) A. B. C. D. 5. 如图所示，质量为 m 的物体在水平外力 F 的作用下，沿水平面做匀速运动，速度大小为 v，当物体运动到 A 点时撤去外力 F，物体由 A 点继续向前滑行过程中经过 B 点，则物体由 A 点到 B 点的过程中，下列说法中正确的是（ ）A. 速度 v 越大，摩擦力对物体的冲量越小；摩擦力做功越少B. 速度 v 越大，摩擦力对物体的冲量越小；摩擦力做功越多C. 速度 v 越大，摩擦力对物体的冲量越小；摩擦力做功与速度 v 的大小无关D. 速度 v 越大，摩擦力对物体的冲量越大；摩擦力做功与速度 v 的大小无关6. 如图，可视为质点的
4、小球 A,B 用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上半径为R 有光滑圆柱，A 的质量为 B 的两倍当 B 位于地面时，A 恰与圆柱轴心等高将 A由静止释放，B 上升的最大高度是（）A. 2R B. C. D. 二、多选题（本大题共 4 小题，共 16.0 分）7. 用力 F 拉 ABC 三个物体在光滑的水平地面上运动，现在中间的物体上加一个小球，它和中间的物体一起运动，且原来拉力 F 大小不变，那么加上小球之后，两段绳中拉力Ta，Tb 的变化情况是（）A. Ta 增大 B. Ta 减小 C. Tb 增大D. Tb 减小8. 如图(a), 一长木板静止于光滑水平桌面上，t =0 时，小物块以
5、速度 滑到长木板上，图(b) 为物块与木板运动的 v-t 图像，图中 、 已知。重力加速度大小为 g。由此可求得( ) A. 木板的长度B. 物块与木板的质量之比C. 物块与木板之间的动摩擦因数D. 从 开始到 t1 时刻，木板获得的动能9. 如图，两个内壁光滑、半径不同的半球形碗，放在不同高度的水平面上，使两碗口处于同一水平面（该水平面为零势面）将质量相同的两小球（小球半径远小于碗的半径）分别从两个碗的边缘由静止释放，当两球分别通过碗的最低点时，下列说法中正确 的是（ ）A. 两小球的向心加速度大小相等 B. 两小球的动能相等C. 轨道对两小球的支持力相等 D. 两小球的机械能相等10. 如
6、图所示，在光滑水平面上停放质量为 m 装有弧形槽的小车现有一质量也为 m 的小球以 v0 的水平速度沿槽口向小车滑去（不计摩擦），到达某一高度后，小球又返回小车右端，则（ ）A. 小球在小车上到达最高点时的速度大小为B. 小球离车后，对地将做自由落体运动C. 小球离车后，对地将向右做平抛运动D. 此过程中小球对车做的功为三、实验题探究题（本大题共 2 小题，共 18.0 分）11. 利用下图装置做“验证机械能守恒定律”实验。(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的_。A动能变化量与势能变化量B速度变化量和势能变化量C速度变化量和高度变化量(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台
7、( 含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_。A交流电源 B刻度尺 C 天平( 含砝码)12. 用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通过仅测量_ （填选项前的符号），间接地解决这个问题。A、小球开始释放高度B、小球做平抛运动的水平射程C、小球做平抛运动所用的时间D、小球抛出点距地面的竖直高度 H(2)图中 O 点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时,先让入射球 多次从斜轨上 S位置静止释放,找到其平均落地点的位置 P,测量平抛射程 OP.然后,
8、把被碰小球静置于轨道的水平部分,再将入射球从斜轨上 S 位置静止释放,与小球相碰,并多次重复.接下来要完成的必要步骤是_(填选项前的符号 ).A.用天平测量两个小球的质量 、 B.测量小球 开始释放高度 h C.测量抛出点距地面的高度 HD.分别找到 、 相碰后平均落地点的位置 M、N E.测量平抛射程 OM、ON (3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为_(用(2)中测量的量表示);若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为_ (用(2) 中测量的量表示).四、计算题（本大题共 4 小题，共 40.0 分）13. 质量分别为 m 和 2m 的两个小球 P 和 Q,中间用轻质杆固定连接,
9、杆长为 3L,在离 P 球 L处有一个光滑固定轴 O,如图所示 ,现在把杆置于水平位置后自由释放,在 Q 球顺时针摆动到最低位置时,求: (1)小球 P 的速度大小 (2)在此过程中小球 P 机械能的变化量14. 如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边。已知拖动缆绳的电动机功率恒为 P，小船的质量为 m，小船受到的阻力大小恒为 f，经过 A点时的速度大小为 ，小船从 A 点沿直线加速运动到 B 点经历时间为 ，A、B 两点间距离为 d，缆绳质量忽略不计。求：（1）小船从 A 点运动到 B 点的全过程克服阻力做的功 ；（2）小船经过 B 点时的速度大小 ；（3）小船
10、经过 B 点时的加速度大小 a。15. 如图所示，光滑水平台面 MN 上放两个相同小物块 A、B，右端 N 处与水平传送带理想连接，传送带水平部分长度 ，沿逆时针方向以恒定速度 匀速转动。物块 A、 大小不计，视作质点 与传送带间的动摩擦因数均为 ，物块 A、B 质量均为 。开始时 A、B 静止，A、B 间压缩一轻质短弹簧。现解除锁定，弹簧弹开 A、B ，弹开后 B 滑上传送带，A 掉落到地面上的 Q 点，已知水平台面高 ，Q 点与水平台面间的距离 ，g 取 。求：物块 A 脱离弹簧时速度的大小。弹簧储存的弹性势能。物块 B 在水平传送带上运动的时间16. 模块 3-3 试题（1）如图 ,一定
11、质量的理想气体从状态 a 出发,经过等容过程 ab 到达状态b,再经过等温过程 bc 到达状态 c,最后经等压过程 ca 回到状态 a.下列说法正确的是（）A:在过程 ab 中气体的内能增加B:在过程 ca 中外界对气体做功C:在过程 ab 中气体对外界做功D:在过程 bc 中气体从外界吸收热量E:在过程 ca 中气体从外界吸收热量（2）如图所示，一个内壁光滑的圆柱形汽缸，高度为 L、底面积为 S，缸内有一个质量为 m 的活塞，封闭了一定质量的理想气体。温度为热力学温标 时，用绳子系住汽缸底，将汽缸倒过来悬挂起来，汽缸处于竖直状态，缸内气体高为 。已知重力加速度为 g，大气压强为 ，不计活塞厚
12、度及活塞与缸体的摩擦，求：（1）采用缓慢升温的方法使活塞与汽缸脱离，缸内气体的温度至少要升高到多少？（2）从开始升温到活塞刚要脱离汽缸，缸内气体压力对活塞做功多少？（3）当活塞刚要脱离汽缸时，缸内气体的内能增加量为 ，则气体在活塞下移的过程中吸收的热量为多少？答案和解析1.【答案】D【解析】解：牛顿在发现万有引力定律的过程中将行星的椭圆轨道简化为圆轨道这就是开普勒第一定律，由牛顿第二定律可列出万有引力提供向心力再借助于牛顿第三定律来推算物体对地球作用力与什么有关系同时运用开普勒第三定律来导出万有引力定律而卡文迪许通过扭秤实验得出的引力常数是在牛顿发现万有引力定律之后，所以正是由于这个，牛 顿的
13、万有引力定律没有得到广泛应用故 D正确，ABC 错误 ； 故选：D 天体运动和地面上物体的运动遵从相同的规律，牛顿在发现万有引力定律的过程中，运用了牛顿第二、三定律，开普勒三定律 本题考查了万有引力定律的发现历程以及应用，要注意明确牛顿推导的基本过程，同时明确公式中各量均有一定的涵义2.【答案】B【解析】略3.【答案】D【解析】略4.【答案】C【解析】略5.【答案】C【解析】解：由题意可知，物体匀速运动到 A 点， 说明物体受到的摩擦力等于外力，故外力大小不变；由 A 到 B 运动的位移相等，故摩擦力做功与速度大小无关； 若速度越大，从 A 到 B 的时间越短，则由 I=Ft 可知冲量越小，故
14、 C 正确； 故选：C 由物体的受力情况可知摩擦力的大小，由功的公式可求得摩擦力所做的功；由冲量的定义可求得冲量的大小本题考查冲量的定义及功的计算，注意根据题意明确摩擦力的大小关系及位移时间的关系6.【答案】C【解析】【分析】开始 AB 一起运动，A 落地后，B 做竖直上抛运动，B 到达最高点时速度为零；由动能定理可以求出 B 上升的最大高度。本题考查了求 B 球上升的高，分析清楚 A、B 的运动过程是正确解题的前提与关键，B 的运动分两个阶段，应用动能定理即可求出 B 能上升的最大高度，也可以应用机械能守恒定律解题。【解答】设 B 的 质量为 m，则 A 的 质量为 2m，以 A、B 组成的
15、系 统为研究对象，在 A 落地前，由动能定理可得： ，以 B 为研究对象，在 B上升过程中，由动能定理可得： ，则 B 上升的最大高度为：H=R+h，解得： 。故选 C。7.【答案】AD【解析】【分析】 先运用整体法求出加速度，判断加速度的变化，然后隔离对最左边物体和最右边的物体分析，求出拉力的大小，判断拉力的变化。 解决本题的关键能够正确地选择研究对象，根据牛顿第二定律进行求解，注意整体法和隔离法的使用。 【解答 】 整体的加速度 ， 隔离对 C 分析，则 ，隔离对 A 分析有：F-T a=mAa，解得 ,在中间的 B 物体上加一个小物体，总质量增大，可知 Tb减小，T a 增大故 A、D
16、正确，B、C 错误。 故选 AD。 8.【答案】BC【解析】略9.【答案】ACD【解析】略10.【答案】ABD【解析】略11.【答案】（1）A；（2）AB。【解析】【分析】本题考查了实验：验证机械能守恒定律，依据此实验原理结合功能关系就可以顺利解题。（1）验证机械能守恒定律即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等；（2）根据实验的原理确定需要测量的物理量,从而确定所需的测量器材。【解答】（1）为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间动能的增加量和重力势能的减小量是否相等,所以 A 正确。故选 A；（2）打点计时器使用交流电源,实验中需要测量点迹间的距离,从而得出瞬时速度和下降
17、的高度,所以需要刻度尺.实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等,质量可以约去,不需要测量质量,则不需要天平. 所以 AB 正确。故选 AB。故答案为：（1）A；（2）AB。12.【答案】（1）C ；（2）ADE；（3）m 1OMm 2ONm 1OP；m 1OM2m 2ON2m 1OP2【解析】【分析】本题主要考查了验证动量守恒定律这个实验，牢固掌握基本实验原理方法，结合动量守恒定律是解题的关键。【解答】（1）验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，根据平抛运动规律，若落地高度不变，则运动时间不变，因此可以用水平射程
18、大小来体现速度速度大小，故需要测量水平射程，故 ABD 错误， C 正确。故选 C；（2）碰撞过程中动量、能量均守恒，因此有：m 1v0=m1v1+m2v2，因此有： ，因此要使入射小球 m1 碰后不被反弹，应该满足 m1m 2。实验时，先让入射球 ml 多次从斜轨上 S 位置静止释放，找到其平均落地点的位置 P，测量平抛射程 OP然后，把被碰小球 m2 静置于轨道的水平部分，再将入射球 ml 从斜轨上 S 位置静止释放，与小球 m2 相碰，并多次重复测量平均落点的位置，找到平抛运 动的水平位移，因此步骤中 D、E 是必须的，而且 D 要在 E 之前至于用天平秤 质量先后均可以。故选：ADE
19、；（3）根据平抛运动可知，落地高度相同，则运动时间相同， 设落地时间为 t，则：v0= ， ， ，而动量守恒的表达式是：m 1v0=m1v1+m2v2若两球相碰前后的动量守恒，则需要验证表达式 m1OM+m2ON=m1OP 即可若为弹性碰撞，则碰撞前后系统动能相同， 则有： ，将即满足关系式：m 1OM2+m2ON2=m1OP2。故答案为：（1）C ；（2）ADE；（3）m1OMm 2ONm 1OP；m1OM2m 2ON2m 1OP213.【答案】解：（1）对于 P 球和 Q 球组成的系统，只有重力做功，系统机械能守恒，则有：两球共轴转动，角速度大小始终相等，由 v=r 得：v Q=2vP；联
20、立解得：（2）小球 P 机械能的变化量答：（1）小球 P 的速度大小为 ；（2）在此过程中杆对小球 P 做的功为 mgL。【解析】（1）在 Q 球顺时针摆动到最低位置的过程中，对于两球和地球组成的系统机械能守恒，由此列式求解。（2）根据动能和重力势能的变化，求 P 球机械能的变化。本题是轻杆连接的问题，要抓住单个物体机械能不守恒，而系统的机械能守恒是关键。14.【答案】（1）fd （2）（3）【解析】（1）小船从 A 点运动到 B 点克服阻力做功Wf fd（2）小船从 A 点运动到 B 点，电动机牵引绳对小船做功W Pt1由动能定理有W Wf mv12 mv02由式解得 （3）设小船经过 B
21、点时绳的拉力大小为 F，绳与水平方向夹角为 ，电动机牵引绳的速度大小为 u，则P Fuu v1cos 由牛顿第二定律有Fcos f ma由 式解得15.【答案】解： 作平抛运动，竖直方向： ，分水平方向： ，代入数据联立解得： ；（2）解锁过程系统动量守恒，规定 A 的速度方向为正方向，由动量守恒定律得： ，由能量守恒定律得： ，代入数据解得： ；作匀变速运动，由牛顿第二定律有： ，解得： ，B 向右匀减速至速度为零，由 ，解得： ，所以 B 最终回到水平台面 设 B 向右匀减速的时间为 ： ，设 B 向左加速至与传送带共速的时间为 ， ，由 ，共速后做匀速运动的时间为 ，有： ，代入数据解得
22、，总时间： 答：（1）物块 A 脱离弹簧时速度的大小为 4m/s。弹簧储存的弹性势能为 16J。物块 B 在水平传送带上运动的时间为 4.5s。【解析】【分析】本题考查了动量守恒定律、能量守恒定律和牛顿第二定律的综合运用，理清物块在传送带上的运动规律，知道物块先向右做匀减速运动，然后返回做匀加速运动，再做匀速运动，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解。（1）根据平抛运动的规律求出物块 A 脱离弹簧时的速度大小（2）根据动量守恒定律求出 B 的速度， 结合能量守恒求出 弹簧储存的弹性势能（3）物块 B 向右先做匀减速运 动，然后返回做匀加速运 动，当速度达到 传送带速度做匀速运动，结合牛顿第二定
23、律和运动学公式求出运动的总时间16.【答案】 解：（1）A、B、D（2）(1)缓慢升温的方法使活塞与汽缸脱离过程中，气体压强不变，由盖吕萨克定律得：，解得： ；(2)对活塞，由平衡条件得：mg +pS=p0S，气体做功：W =Fl=pSl=pS（L-L 0），解得：W=（ p0S-mg）（L -L0）；(3)由热力学第一定律得： U=W+Q，气体吸收的热量：Q=U+（p 0S-mg）（L- L0）；答：(1)采用缓慢升温的方法使活塞与汽缸脱离，缸内气体的温度至少要升高到 ；(2)从开始升温到活塞刚要脱离汽缸，缸内气体压力对活塞做功为（p 0S-mg）（L-L 0）；(3)当活塞刚要脱离汽缸时，
24、缸内气体的内能增加量为U，则气体在活塞下移的过程中吸收的热量为U+（p 0S-mg）（L- L0）。【解析】【分析】本题是模块题，包含了两个题本题，此两 题主要都是考查了理想气体的状态方程和热力学第一定律的知识。第一题一定质量的理想气体内能取决于温度，根据图线分析气体状态变化情况，根据 W=pV 判断做功情况，根据内能变化结合热力学第一定律分析吸收或发出热量。第二题气体首先是个等压变化，在等压变化的过程中对外做功，此时是恒力做功，直接用做功的表达式。在等压变化过程中与外界热量交换，同时气体温度变化，运用热力学第一定律分析吸收的热量。热力学第一定律在应用时一定要注意各量符号的意义；U 为正表示内
25、能变大，Q 为正表示物体吸热；W 为正表示外界对物体做功【解答】（1） A、从 a 到 b 等容升压，根据气体状态方程 =C 可知温度升高，一定 质量的理想气体内能决定于气体的温度，温度升高，则内能增加，故 A 正确；B、在过程 ca 中压强不变，体积减小，所以外界 对气体做功，故 B 正确；C、在过程 ab 中气体体积 不变，根据 W=pV 可知，气体对外界做功为零，故 C错误；D、在过 程 bc 中，属于等温变化，气体膨 胀对外做功，而气体的温度不变，则内能不变；根据热力学第一定律U=W+Q 可知，气体从外界吸收热量，故 D 正确；E、在过程 ca 中压强不变，体积减小，所以外界对气体做功
26、，根据气体状态方程=C 可知温度降低， 则 内能减小，根据 热力学第一定律可知气体一定放出 热量，故 E 错误 故 A、B、D 正确。（2）本题主要是考查了在热学背景下的力学和热学综合问题：(1)对于理想气体的状 态方程要明确不变的物理量，本题第一问是压强不变，等压变化。运用盖吕萨克定律即可得到变化后的温度；(2)由于气体体积变大，因此气体对外做功，又由于气体压强不变，因此是恒力做功，力和位移方向相同，运用做功表达式 W=FS 即可求解。(3)气体在活塞下移的过程中对外做功，运用由热力学第一定律得：U=W+Q ，其中U 为正表示内能变大，Q 为正表示物体吸热；W 为正表示外界对物体做功，因此吸收的热量为U+（p 0S-mg）（L-L0）故答案为(1)采用 缓慢升温的方法使活塞与汽缸脱离，缸内气体的温度至少要升高到 ；(2)从开始升温到活塞刚要脱离汽缸，缸内气体压力对活塞做功为（p 0S-mg）（L-L0）；(3)当活塞刚要脱离汽缸 时，缸内气体的内能增加量为U ，则气体在活塞下移的过程中吸收的热量为U+（p 0S-mg）（L-L0）。
